رفتار مکانیکی کامپوزیت‌های اپوکسی- الیاف کربن حاوی مواد خودترمیم انیدریدی تحت بارگذاری عرضی

حضور میکروترک‌های عمقی در سازه‌های کامپوزیتی از جمله آسیب‌هایی به‌شمار می‌رود که در صورت مشاهده باید سازه را جایگزین نمود. پدیده خودترمیمی که از سیستم های بیولوژیکی مانند شبکه آوندی در گیاهان یا شبکه مویرگی در جانوران الهام گرفته‌ شده است، روشی مناسب برای رفع عیوب و ترمیم میکروترک‌ها است. در این پژوهش با بهره‌گیری از سیستم خودترمیمی، به ترمیم میکروترک‌ها و آسیب‌های ایجاد شده در یک سازه کامپوزیتی پرداخته شده است. بدین منظور از یک سری میکرولوله های شیشه‌ای برای ایجاد مکانیزم ترمیم‌شوندگی استفاده شد. این میکرولوله ها با نوعی ماده ترمیم کننده که شامل رزین به همراه هاردنر انیدریدی بود، پر شدند. زمانی‌که سازه تحت بارگذاری قرار گیرد و در اثر آن آسیب یا میکروترک در نمونه مشاهده شود، با برخورد این ترک‌ها به میکرولوله‌ها، لوله‌ها شکسته شده و ماده درون آن‌ها در محل آسیب جریان پیدا می کند که با گذشت زمان باعث حذف آسیب می شود. هدف از پژوهش حاضر بررسی کسر حجمی مناسب و زمان مطلوب برای مشاهده پدیده ترمیم شوندگی است. بدین منظور میکرولوله‌های شیشه‌ای حاوی مواد ترمیمی انیدریدی با کسرهای حجمی 2، 4 و 6 درصد در کامپوزیت­های اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن تعبیه شدند. خواص خمشی نمونه‌ها با گذشت زمان‌های مختلف پس از ایجاد آسیب بررسی شد. بیشترین مقدار بازیابی استحکام خمشی به میزان 84 درصد برای نمونه حاوی 4 درصد حجمی ماده ترمیمی با گذشت 8 روز پس از ایجاد آسیب مشاهده شد.